アルキンの反応1、アルキル化反応

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アルキンの反応1、アルキル化反応

前回のアルケンの反応5、Diels-Alder(ディールズアルダー)反応では、Diels-Alder(ディールズアルダー)反応について見ました。前回でアルケンはひと段落です。今回からアルキンについて見ていき、今回はアルキンのアルキル化反応について見ていきます。

 

 

アルキンの反応の前にカルボアニオンの安定性について見ていきます。

 

カルボアニオンの安定性

以前カルボアニオンの安定性は、第三級カルボアニオン<第二級カルボアニオン<第一級カルボアニオン<メチルアニオンになるということを話しました。では、アルカン、アルケン、アルキンがカルボアニオンとなった時に安定なものはどれでしょうか?ここでは、エタン、エテン、エチンを例に考えてみましょう。

 

エタンの炭素原子はsp3混成軌道、エテンはsp2混成軌道、エチンはsp混成軌道をとっています。そのためそれぞれから、Hが引き抜かれカルボアニオンとなった時に、孤立電子対はエタンはsp3混成軌道、エテンはsp2混成軌道、エチンはsp混成軌道に入ることになります。

 

 

それぞれの混成軌道のs性を考えると、sp3混成軌道は25%、sp2混成軌道は33%、sp混成軌道は50%です。つまりsp混成軌道が一番s性が高いです。s性が高いほど孤立電子対が原子核に近づき安定化します。このことからカルボアニオンの安定性は

 

  • sp混成軌道>sp2混成軌道>sp3混成軌道

 

となります。よって、

 

  • アルキンのカルボアニオン>アルケンのカルボアニオン>アルカンのカルボアニオン

 

という順番になります。

 

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アルキンのアルキル化

先ほどのように他のものに比べてアルキンはカルボアニオンが安定しています。さらに言い換えると、Hが抜けやすく酸性が強いとも言えます。それを利用したのが今回の反応です。

 

アルキンと強塩基(アルキルリチウム試薬、ナトリウムアミド、Grignard試薬など)を反応させると、Hが抜けます。

 

 

その後さらに第一級ハロアルカンと反応させることで置換反応が起こります。この反応はSN2置換反応です。SN2置換反応はまた別ページでまとめようかと思っているので、今回はそんなものかと思ってもらえればよいです(笑)

 

 

今までのアルケンでは炭素鎖を伸ばすという反応は無かったかと思いますが、今回の反応を用いることで炭素鎖を伸ばすことが可能となりました。

 

まとめ

  • カルボアニオンの安定性は、アルキン>アルケン>アルカンとなる
  • アルキンに強塩基を反応させることで、カルボアニオンを作り、第一級ハロアルカンに反応させることでSN2置換反応が起こる。

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